基于贝叶斯网络的化工企业火灾爆炸事故情景推演

为了解火灾爆炸事故的演化路径,为事故应急救援相关方提供相应的决策依据,基于“情景—应对”方法,选取情景状态、承载环境、应急措施和处置目标作为主要情景要素,并通过知识元理论构建情景概念模型,明确各要素之间的相互关系;再利用贝叶斯网络进行情景推演,确定各节点要素的先验概率和条件概率,借助Netica软件计算出各节点的状态概率;最后以山东石大科技石化有限公司“7.16”较大着火爆炸事故为例进行案例验证研究。研究获得事故的情景演变路径一般遵循泄漏、火灾和爆炸的顺序;通过推演得到发生概率较大的4个情景节点,并提出针对性较强的控制措施。可为类似事故应急救援和事后整改措施的制定提供参考。     

基于贝叶斯网络的输油管道泄漏事故情景推演

为提高输油管道企业应急管理水平,采用情景分析和动态贝叶斯网络(BN)相结合的方法,研究输油管道泄漏事故情景演化过程。通过分析典型输油管道泄漏事故案例,选取事故情景状态、应急措施、驱动因素和应急目标为关键要素,结合动态BN构建输油管道泄漏事故情景推演模型,研究输油管道泄漏事故情景演化的特征与路径;将该模型运用到我国某油气管道公司发生的一起输油管道泄漏事故中,计算情景状态概率,从而推演情景发展趋势。结果表明:引起事故发生风险概率较高的情景状态依次为"第三方施工开挖导致管道破损,原油泄漏"、"地面出现明火"、"地面残火"、"路面残油燃烧"。     

基于动态贝叶斯网络情景推演的危化品事故应急处置研究

由于危险化学品事故的演化路径具有不确定性和动态性的特点,往往很难科学地采取应急处置措施。以天津港"8·12"事故为例,基于外部环境、事件情景、应急处置3类情景要素分析危险化学品事故的情景演变路径,结合动态贝叶斯网络构建情景推演模型,利用联合概率公式计算情景发生概率,来实现危险化学品事故中关键情景的推演,便于有针对性地采取应急处置措施。推演结果表明:应加强事故初期的应急处置力度,遏制事态发展;事故发展中期,救援难度非常大,宜尽量争取应急疏散时间,避免人员伤亡;进行应急处置时,要统筹考虑各种内外部因素及事故演变的具体情况,特别要阻止向事故扩大的趋势转变。     

基于DBN的气体泄漏事故情景推演与节点分析

化工园区危险化学品气体泄漏事故在演化过程中具有路径复杂和发展动态性高的特点,为解决气体泄漏事故难以快速有效应对的问题,以张家口“11·28”重大爆燃事故为例构建推演模型。首先基于动态贝叶斯方法构建基于情景状态、外部环境和应急措施的灾害链情景演化模型,利用联合概率公式计算情景状态概率,实现气体泄漏事故的动态推演;然后结合复杂网络拓扑结构相关知识,利用综合重要度公式,探究事故情景推演过程中的关键节点;最后提出基于数据参考的针对性断链措施。研究表明：基于动态贝叶斯的情景推演模型可以在事故演化路径中起到预测作用,推演结果为相关事故灾前预测、灾中应急和灾后恢复提供更为科学有效的依据。     

危化品事故情景推演网络构建及关键节点分析*

为有效应对危化品事故发生与演变时存在的动态性及不确定性问题,基于事故演变过程中的关键情景状态及对应孕灾环境、应急活动和处置目标等要素,引入动态贝叶斯网络方法,构建危化品事故情景推演网络,并结合复杂网络知识,对孕灾环境和应急活动2类事故影响因素节点进行敏感性和重要度分析。结果表明:情景推演网络计算的情景节点概率符合事故发生的实际情况,能够对危化品事故在不同孕灾环境和应急救援下的演变路径进行推演,并且分析得到燃烧物、消防力量、火场环境和建筑密度等关键影响因素节点,研究结果可为事故处理提供应急辅助决策支持。     

景区密集人群踩踏事故情景分析

为提高景区密集人群应急管控能力,采用情景分析和动态贝叶斯网络相结合的方法,研究景区密集人群踩踏事故情景演化过程。通过分析景区密集人群踩踏事故,选取情景状态、致灾体、承灾体、驱动要素为关键要素,探索密集人群踩踏事故情景演化的特征与路径;运用动态贝叶斯网络构建密集人群踩踏事故情景网络,从情景状态概率推演情景发展趋势。结果表明:引起事故发生风险概率较高的情景状态依次为人群跌倒、人群僵持、人群流量剧增和人群聚集;预防准备不充分、景区安保管理不足、人流监测设备和人群限流设施不完善等相应驱动要素的介入是造成事故发生的主要原因。     

10万m^(3)原油储罐火灾爆炸事故情景构建与应急处置建议

10万m^(3)原油储罐是重要的大型能源存储设施,一旦发生火灾爆炸,会造成重大人员伤亡及财产损失,影响社会稳定。本文通过重大事故情景构建技术,利用底线思维,构建10万m^(3)原油储罐火灾爆炸事故情景,借助定量评估手段,分析储罐沸溢后果,进行情景演化推演,并辨识应急过程中关键阶段,分析不同演化阶段对应的应急任务,为油库开展针对性应急准备和科学性应急处置提供参考。     

隧道突泥涌水情景构建及演化状态预测模型

为实现对隧道突泥涌水事故的有效管控,基于情景分析理论,采用演化路径网络和演化矩阵模型,针对隧道突泥涌水灾害进行情景推演预测。将隧道突泥涌水情景要素归类为孕灾环境、致灾因子、驱动要素和承灾体,研究各要素的属性参数;基于承灾体损失将隧道突泥涌水情景分为6级,分析灾害情景的演化规律;建立灾害全过程的演化路径网络,构建预测灾害情景状态的演化矩阵模型,提出情景状态等级的概率分布算法。将该模型应用于雅叶高速公路折多山隧道,结果表明：该方法可准确地模拟隧道突泥涌水全过程的演化路径及情景状态,预测结果有助于隧道建设单位摸清既有能力和明确防灾任务,为其应急能力建设提供重要依据。     

基于贝叶斯网络的城镇洪涝应急情景推演研究

为处理城镇洪涝灾害复杂演变过程,结合证据理论与知识元模型,利用贝叶斯网络,针对城镇洪涝灾害进行应急情景推演研究。将城镇洪涝灾害情景推演要素归类为孕灾环境、致灾因子、承灾体和应急管理,并分析各要素之间的作用关系,建立城镇洪涝灾害应急情景贝叶斯网络,以验证应急管理措施的科学性和有效性,并通过2016年武汉市洪涝灾害进行实例分析。结果表明:知识元模型能建构城镇洪涝灾害应急情景的复杂演化路径,证据理论能处理应急情景演化中的不确定性信息,而贝叶斯网络能有效仿真推演并评价应急管理措施。     

船舶溢油应急反应人的可靠性分析研究

为减小船舶溢油事故应急反应人员失误概率,提升应急处置效果,在对应急人员可靠性主要影响因素识别的基础上,利用模糊贝叶斯网络(BN)建立船舶溢油应急人的可靠性分析(HRA)模型,将应急反应流程抽象为可进行概率推算的BN,实现单个应急任务和全过程人的可靠性的量化评估,并依据该模型对一起船舶溢油事故进行实例研究。结果表明,首先模糊集值专家评估较好地解决应急人员可靠性情境依赖性强,难以量化评估的问题;其次,BN卓越的概率推理性能实现由单个应急任务向全过程人的可靠性的推算;最后得到应急反应人的可靠性主要取决于关键应急任务的完成情况和相关情境因素的影响。     

化工园区重大危险源风险情景构建分析

为预防并遏制化工园区重大危险源火灾爆炸事故,以某化工园区为实例,辨识其重大危险源,运用易燃易爆有毒重大危险源评估法定量研究得出事故死亡、重伤及轻伤半径;通过情景构建,分析园区的脆弱性部位,将火灾爆炸事故情景分为事故初始发生阶段、发展扩大阶段、恢复阶段,探讨在不同应急处置措施的应对下,火灾爆炸事故的不同演化进程,分析事故情景消失的有效应急措施。研究表明:事故发生阶段的检测报警、泄压和止逆,发展扩大阶段的控制扑救,以及转移多米诺影响半径内的重大危险源,是预防控制化工园区重大危险源火灾爆炸事故风险的关键措施。     

基于情景构建的危化品事故应急疏散模拟研究

为有效控制危化品企业的事故风险,预防重大火灾爆炸事故发生,以天津港"8·12"特别重大火灾爆炸事故为例,建立贝叶斯与元胞自动机(CA)耦合模型,模拟重建事故情景,分析事故各演变环节,探寻事故演化规律,找到该类危化品港口储存行业潜在事故隐患。依据蚁群算法(ACO)建立应急疏散模型,在Matlab平台上模拟仿真受灾最严重小区的居民疏散情况,找到最佳疏散路径,计算得出将周边居民、相关人员疏散到安全区域的响应时间点。结果表明:依据计算机模拟仿真结果规划应急疏散路径,能够提高应急疏散的效率,减少事故的影响。     

基于知识元与动态贝叶斯网络的非常规突发灾害事故情景分析

为提高非常规突发灾害事故情景分析的有效性和全面性,在界定非常规突发灾害事故情景概念的基础上,基于知识元表示非常规突发灾害事故的情景,利用动态贝叶斯网络对非常规突发灾害事故情景演变进行构建;以大连"7·16"中石油储运公司油库火灾为例,演示基于知识元和动态贝叶斯网络的非常规突发灾害事故情景分析方法的具体流程,并对推演结果进行分析。推演结果显示,18时12分输油管线爆炸起火的概率为72.0%,18时19分T103罐爆炸起火的概率为92.6%,21时30分泵房爆炸起火的概率为87.5%,与实际情况基本一致,证明了该方法的有效性和可行性。     

面向高层建筑物的火灾演化路径研究

高层建筑物火灾事故是危害社会公共安全的突发事件,具有演化状态不明确的特点,使得相关决策部门难以把握事故的演化路径.针对此问题,首先利用事件树对高层建筑物火灾突发事件演化规律进行分析,利用起始状态、中间状态、结束状态三部分描述火灾演化情境;其次,利用贝叶斯网络对演化路径进行分析,同时引入模糊数学的方法降低专家评判的主观性影响;最后,以某市的高层建筑物火灾事故为例进行分析验证.结果表明,预测的事故演化顺序与实际贴合程度较高,在一定程度上按照计算出的最大概率火灾演化规律的顺序蔓延,方法具有一定的应用效果.     

易燃易爆危险化学品道路运输事故情景分析

为探究易燃易爆危险化学品道路运输事故情景演变趋势,发掘事故后果类型预测方法,首先搜集、统计2013—2018年国内983起易燃易爆危化品道路运输事故数据,从中提取事故发展过程中各个环节的特征参数,并将其作为网络节点;然后借助Netica软件进行参数学习,并构建易燃易爆危化品道路运输事故情景分析贝叶斯网络(BN)模型,最后进行后验概率推理,提出"初发事故—危化品事故"模式的事故链预测方法。研究表明:该事故情景分析模型可有效评估各类因素对事故情景演化的影响程度,并预测事故情景演化态势和导致特定事故后果的最可能出现的情景。     

基于关键时间窗的泄漏事故情景构建方法研究

针对危险性气体泄漏事故致因因素和事故演化规律难以确定的问题,采用时间窗与情景构建相结合的方法确定情景要素、情景演变规律以及相关要素之间的逻辑和时间关系,建立了基于两类关键时间窗的泄漏事故情景构建方法。第一类关键时间窗基于事件树方法实现了对事故发生可能性的分析;第二类关键时间窗着眼于事发后的前期处置,实现了对事故发展可能路径的分析。以某液化气泄漏爆炸事故为例,利用时间窗情景构建模型构建泄漏事故情景,所构建的情景与第二类时间窗泄漏事故情景链中有一条该事故基本吻合,表明基于关键时间窗的事故情景链能够反映事故发生发展的客观可能性,对事故的全过程防范具有重要的借鉴意义。     

输油管道泄漏火灾爆炸事故演化及应急疏散分析

为预防控制输油管道泄漏火灾爆炸事故风险,采用贝叶斯网络(BN)方法,将火灾爆炸演化过程分为初始原因、事故发生、发展演化、事故消失等4个阶段。以青岛"11·22"中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故为分析实例,找出事故发生过程中脆弱性最大的风险节点。引入Matlab蚁群算法(ACO),在综合考虑人员数量、所困位置、拥挤程度、周围的建筑设施影响程度、逃生方向等因素情况下,模拟计算并优化疏散路径,最终得出完成全部人员疏散的时间。研究结果证明,Matlab ACO可被运用于输油管道泄漏火灾爆炸事故人员应急疏散。     

石化装置BN拓扑结构节点同异反概率重要度分析

为解决石化装置贝叶斯网络(BN)拓扑结构节点状态不确定系统难以分析节点重要度的问题,借助广义集对分析(GSPA)理论探讨节点重要度。针对节点的不同逻辑关系,讨论基于GSPA理论与BN方法集成的节点状态概率表达方式。从同一性、差异性、对立性3方面,提出节点同异反概率重要度分析方法,并将其应用到某反应器火灾爆炸事件的BN拓扑结构中。结果表明:各根节点故障状态概率会影响该反应器火灾爆炸事件发生概率,各根节点联系度同一性、差异性、对立性不同,会产生不同的同异反概率重要度分布情形。     

突发生产事故应急演练设计

针对当前突发事件应急演练存在的策划方面尚无统一标准、组织实施缺失执行规范等问题,在综合考察国内外演练设计相关成果基础上,从应急处置实际出发提出以突发事件情景构建、“责任人—资源—措施—事故应对”匹配、演练其他相关问题为要点的突发生产事故应急演练准备模式,并借助石化企业二甲苯泄漏模拟处置实例建立了以桌面推演、模拟测试及过程评估为核心的突发生产事故应急演练实施方法。廓清了突发生产事故应急演练的思路、方法和步骤,对企业组织开展应急演练和有效处置突发事件具有重要借鉴价值。     

基于DEMATEL-BN的海洋平台泄漏脆弱性动态分析

为预防海洋平台泄漏引发的连锁事件,运用基于决策试验与评估实验室(DEMATEL)及贝叶斯网络(BN)的集成方法动态分析泄漏演化脆弱性风险。构建脆弱性风险指标体系,利用DEMATEL方法研究风险因素之间的相互影响;建立海洋平台泄漏连锁风险演化模型,并转化为对应的BN模型,引入事故先兆数据,动态分析发生局部燃烧爆炸A、连锁火灾爆炸B、小型油气泄漏C和大型油气泄漏D等事故的概率。结果表明:组织管理因素易影响其他风险因素;海洋平台发生A、B和D等严重事故的概率随运行年限增加而增大;DEMATEL-BN方法克服静态风险分析方法不能有效利用运行数据的不足,实现海洋平台风险的动态分析。